1) O documento apresenta 6 questões sobre física envolvendo óptica, potência elétrica, lançamento oblíquo, termometria e lentes. 2) Na primeira questão, um esquema mostra como uma lente pode corrigir a visão de uma pessoa míope e a dioptria da lente é calculada. 3) A segunda questão trata da transmissão de energia elétrica e da escolha do projeto que minimize as perdas por efeito Joule.

1. CASD Vestibulares FRENTE N 1
FÍSICA - TODAS AS FRENTES
1º Simulado UNICAMP 2016 (2ª Fase)
DATA: 18/06/2016
QUESTÃO 1
TEMA: Óptica da Visão (Prof. Marco
Aurélio)
Nos olhos das pessoas míopes, um objeto localizado
muito longe, isto é, no infinito, é focalizado antes da
retina. À medida que o objeto se aproxima, o ponto de
focalização se afasta até cair sobre a retina. A partir
deste ponto, o míope enxerga bem. A dioptria D, ou
"grau", de uma lente é definida como D = 1/(distância
focal) e 1 grau = 1 m-1. Considere uma pessoa míope
que só enxerga bem objetos mais próximos do que 0,4
m de seus olhos.
a) Faça um esquema mostrando como uma lente bem
próxima dos olhos pode fazer com que um objeto no
infinito pareça estar a 40 cm do olho.
b) Qual a dioptria (em graus) dessa lente?
c) A partir de que distância uma pessoa míope que usa
óculos de "4 graus" pode enxergar bem sem os óculos?
QUESTÃO 2
TEMA: Potência (Prof. Gustavo Mendonça)
A transmissão de energia elétrica das usinas
hidrelétricas para os centros consumidores é feita
através de fios metálicos que transmitem milhares de
watts. Como esses fios não são condutores perfeitos,
uma das formas de perda de energia na transmissão é
por aquecimento, o chamado efeito Joule.
A tabela a seguir mostra quatro projetos diferentes, que
têm como objetivo transmitir uma mesma potência
elétrica numa linha de transmissão de 64km de
extensão.
Com base nas informações dadas e na física envolvida:
a) Especifique, do ponto de vista técnico, qual o projeto
que deve ser escolhido para que essa linha de
transmissão tenha a menor perda por efeito Joule.
Justifique sua resposta.
b) Calcule a energia dissipada por efeito Joule, em uma
hora, utilizando o projeto que você escolheu. Explicite
seus cálculos.
QUESTÃO 3
TEMA: Lançamento Oblíquo (Prof. Norberto
Alves)
Considere hipoteticamente duas bolas lançadas de um
mesmo lugar ao mesmo tempo: a bola 1, com
velocidade para cima de 30 m/s, e a bola 2, com
velocidade de 50 m/s formando um ângulo de 30° com
a horizontal. Considerando a aceleração da gravidade
no local g = 10 m/s2, determine:
a) O tempo necessário para que a bola 1 atinja sua
altura máxima.
b) As coordenadas (x,y) da bola 2 no instante em que a
bola 1 atinge sua altura máxima, considerando que
as bolas foram lançadas da origem do sistema de
coordenadas cartesianas.
c) A distância (em metros) entre as bolas no instante
em que a bola 1 atinge sua altura máxima.
QUESTÃO 4
TEMA: Termometria e Calorimetria (Prof.
Mateus Morais)
Um médico inglês mede a temperatura de um paciente
com suspeita de infecção e obtém em seu termômetro
clínico o valor de 102,2 ℉ (graus Fahrenheit).
Adote que a temperatura normal do corpo humano é de
36 ℃.
a) Tem ele motivo de preocupação com o paciente?
Justifique.
b) Por que um doente com febre sente frio? Responda
e defina também o conceito físico de calor.
QUESTÃO 5
TEMA: Lentes (Prof. Marco Aurélio)
O sistema de imagens street view disponível na internet
permite a visualização de vários lugares do mundo
através de fotografias de alta definição, tomadas em
360 graus, no nível da rua. Em uma câmera fotográfica
tradicional, como a representada na figura abaixo, a
imagem é gravada em um filme fotográfico para
posterior revelação. A posição da lente é ajustada de
modo a produzir a imagem no filme colocado na parte
posterior da câmera.

2. 2 FRENTE N CASD Vestibulares
Considere uma câmera para a qual um objeto muito
distante fornece uma imagem pontual no filme em uma
posição p’ = 5 cm. O objeto é então colocado mais
perto da câmera, em uma posição p = 100 cm, e a
distância entre a lente e o filme é ajustada até que uma
imagem nítida real invertida se forme no filme,
conforme mostra a figura. Obtenha a variação da
posição da imagem p’ decorrente da troca de posição
do objeto.
QUESTÃO 6
TEMA: Potência (Prof. Gustavo Mendonça)
Nos meses de maio e junho, a temperatura cai um
pouco em várias cidades do Rio Grande do Norte. Isso
faz com que algumas famílias passem a utilizar o
chuveiro elétrico para um banho morno.
O Sr. Newton vai ao comércio e solicita do vendedor
um chuveiro de pouca potência (P), que apenas
"quebre a frieza" da água, pois está preocupado com o
aumento do consumo de energia elétrica (E) e, por
conseguinte, com o aumento da sua conta mensal.
O vendedor lhe oferece dois chuveiros (ôhmicos,
comuns) para a voltagem (V) do Rio G. do Norte, que é
220 V: um com resistência elétrica (R) de 20,0Ω e outro
de 10,0Ω, por onde circula a corrente (i) que aquece a
água.
a) Qual dos dois chuveiros o Sr. Newton deve
escolher, tendo em vista sua preocupação econômica?
Justifique.
b) Após fazer sua escolha, o Sr. Newton decide estimar
em quantos graus o chuveiro é capaz de aumentar a
temperatura da água. A partir do diâmetro do cano que
leva água ao chuveiro, ele sabe que a quantidade de
massa (m) d'água que cai em cada segundo (vazão) é
de 30,25g. O Sr. Newton supõe, como primeira
aproximação, que toda a energia elétrica (E) é
dissipada na forma de calor (Q) pelo resistor do
chuveiro, sendo totalmente absorvida pela água. Além
disso, ele ouve, no rádio, que a temperatura na sua
cidade permanece estável, na marca dos 23°C.
Ajude o Sr. Newton a fazer a estimativa da temperatura
(final) em que ele tomará seu banho morno. Calor
específico da água: c = 4,18 J/g.ºC.
RESOLUÇÃO 1
a) Observe a figura a seguir:
b) 𝑉 =
1
𝑓
=
1
0,4
= 2,5°
Como lente é divergente (com vergência negativa) V=-
2,5 graus.
c)
𝑉 = −4 =
1
𝑓
−4𝑓 = 1; 𝑓 = −
1
4
= −0,25𝑚 = −25𝑐𝑚
Uma pessoa míope que usa óculos de "4
graus" só pode enxergar bem sem os óculos
com o objeto no máximo a 25 cm dos olhos.
RESOLUÇÃO 2
RESOLUÇÃO 3
RESOLUÇÃO 4
a) Sabemos que a conversão entre as escalas Celsius
é Fahrenheit é dada por:
𝜃𝐶
5
=
𝜃𝐹 − 32
9
⇒ 𝜃𝐶 =
5
9
∙ (102,2 − 32) = 39 ℃
Dessa forma o médico deve sim se preocupar com o
paciente, pois esse apresenta temperatura corporal
superior à temperatura normal do corpo humano.
b) O doente, por apresentar temperatura maior que a
temperatura do ambiente, tende a perder energia
térmica até atingir o equilíbrio térmico.
A essa troca de calor – energia térmica em
movimento - com o ambiente esta associada a
sensação de frio.
RESOLUÇÃO 5
Sendo a lente convergente e o objeto muito distante
(impróprio), a imagem forma-se no foco imagem.
Assim:
f p' 5 cm. 
Para a nova situação, a imagem é p’’. Aplicando a
equação dos pontos conjugados:

3. CASD Vestibulares FRENTE N 3
1 1 1 1 1 1 1 20 1 19 100
p'' cm.
f p p'' 5 100 p'' p'' 100 100 19

         
A variação na posição da imagem é:
100 100 95 5
p'' p' 5 p'' p' cm.
19 19 19

      
RESOLUÇÃO 6